高一物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省優(yōu)質(zhì)課大賽獲獎(jiǎng)?wù)n件

牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用運(yùn)動(dòng)力關(guān)系？牛頓運(yùn)動(dòng)定律1、牛頓第一定律2、牛頓第二定律3、牛頓第三定律超重與失重一、動(dòng)力學(xué)兩類問(wèn)題1.已知物體受力情況運(yùn)動(dòng)情況求2.已知物體運(yùn)動(dòng)情況求受力情況四、處理動(dòng)力學(xué)問(wèn)題基本思緒受力情況a運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況a受力情況二、解題步驟：1.選取研究對(duì)象（哪個(gè)物體或哪幾個(gè)物體組成系統(tǒng)）2.受力分析，畫(huà)出受力示意圖3.建立坐標(biāo)系，選擇運(yùn)動(dòng)方向或加速度方向?yàn)檎较?.依據(jù)牛頓定律、運(yùn)動(dòng)公式列出方程5.解方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、檢驗(yàn)或討論三、幾個(gè)經(jīng)典解題方法：1.正交分解法2.整體法和隔離法3.假設(shè)法4.極限法5.圖象法四、經(jīng)典例題2.兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1.牛頓第一定律應(yīng)用以及慣性問(wèn)題5.臨界問(wèn)題6.超重、失重問(wèn)題7.牛頓第三定律應(yīng)用問(wèn)題4.瞬間問(wèn)題：⑴剛性繩（或接觸面）⑵彈簧（或橡皮繩）3.連接體問(wèn)題：⑴整體法⑵隔離法例1.(廣東卷1)一汽車(chē)在路面情況相同公路上行駛，下面關(guān)于車(chē)速、慣性、質(zhì)量和滑行旅程討論，正確是（）A.車(chē)速越大，它慣性越大B.質(zhì)量越大，它慣性越大C.車(chē)速越大，剎車(chē)后滑行旅程越長(zhǎng)D.車(chē)速越大，剎車(chē)后滑行旅程越長(zhǎng)，所以慣性越大BC

例2.以下關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力關(guān)系說(shuō)法中，正確是：（

）

A.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，物體受力情況一定改變B.物體在恒力作用下，一定作勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變，說(shuō)明物體所受合外力為零D.物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到合外力可能是恒力CD例3.如圖所表示,位于光滑固定斜面上小物體P受到一水平向右推力作用.已知物塊P沿斜面加速下滑.現(xiàn)保持F方向不變,使其減小,則加速度()A.一定變小B.一定變大C.一定不變D.可能變小,可能變大,也可能不變FP解:畫(huà)出物體P受力圖如圖示:FPFNmg由牛頓第二定律得mgsinθ-Fcosθ=ma保持F方向不變,使F減小,則加速度a一定變大Bxy例4.一物體放置在傾角為θ斜面上，斜面固定于加速上升電梯中，加速度為a，如圖所表示．在物體一直相對(duì)于斜面靜止條件下，以下說(shuō)法中正確是()A．當(dāng)θ

一定時(shí)，a越大，斜面對(duì)物體正壓力越小B．當(dāng)θ一定時(shí)，a越大，斜面對(duì)物體摩擦力越大C．當(dāng)a一定時(shí)，θ

越大，斜面對(duì)物體正壓力越小D．當(dāng)a一定時(shí)，θ

越大，斜面對(duì)物體摩擦力越小

θa解:物體受力情況如圖所表示，mg

FNfayaax由牛頓第二定律得，f-mgsinθ=masinθ

FN-mgcosθ=macosθ

∴f=m(g＋a)sinθ

FN=m(g＋a)cosθ

若不將加速度分解,則要解二元一次方程組.BCxy例5物體B放在物體A上，A、B上下表面均與斜面平行(如圖)，當(dāng)二者以相同初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)()A．A受到B摩擦力沿斜面方向向上B．A受到B摩擦力沿斜面方向向下C．A、B之間摩擦力為零D．A、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面性質(zhì)解：對(duì)A、B整體，由牛頓第二定律得，ABCθ(mA+mB)gFNxy例5.物體B放在物體A上，A、B上下表面均與斜面平行(如圖)，當(dāng)二者以相同初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)()A．A受到B摩擦力沿斜面方向向上B．A受到B摩擦力沿斜面方向向下C．A、B之間摩擦力為零D．A、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面性質(zhì)C解：對(duì)A、B整體，由牛頓第二定律得，ABCθf(wàn)AB

mBgFAByx假設(shè)B受摩擦力如圖所表示，則對(duì)B，由牛頓第二定律得，例6.如圖所表示，一根輕質(zhì)彈簧和一根細(xì)線共同拉住一個(gè)質(zhì)量為m小球，平衡時(shí)細(xì)線恰是水平，彈簧與豎直方向夾角為θ.若突然剪斷細(xì)線，則在剛剪斷瞬時(shí)，彈簧拉力大小是

，小球加速度大小為

，方向與豎直方向夾角等于

.

小球再回到原處時(shí)彈簧拉力大小是

.θm解：小球受力如圖示，TFmg由平衡條件得彈簧拉力為F=mg/cosθ剪斷線瞬時(shí)，彈簧拉力不變?nèi)詾镕．小球加速度大小為a=T/m=gtanθ方向沿水平方向．小球再次回到原處時(shí),由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律得F1-mgcosθ=mv2/l=0∴F1=mgcosθmg/cosθgtanθ90°mgcosθ例7.在運(yùn)動(dòng)升降機(jī)中天花板上用細(xì)線懸掛一個(gè)物體A，下面吊著一個(gè)輕質(zhì)彈簧秤（彈簧秤質(zhì)量不計(jì)），彈簧秤下吊著物體B，以下列圖所表示，物體A和B質(zhì)量相等，都為m＝5kg，某一時(shí)刻彈簧秤讀數(shù)為40N，設(shè)g=10m/s2，則細(xì)線拉力等于_____，若將細(xì)線剪斷，在剪斷細(xì)線瞬間物體A加速度是

，方向______；物體B加速度是

；方向_____．80N18m/s2向下2m/s2向下AB例8.如圖，有一斜木塊，斜面是光滑，傾角為θ，放在水平面上，用豎直放置固定擋板A與斜面夾住一個(gè)光滑球，球質(zhì)量為m，要使球?qū)ωQ直擋板無(wú)壓力，球連同斜木塊一起應(yīng)向

(填左、右)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小是

.

解:畫(huà)出小球受力圖如圖示:mgFN協(xié)力一定沿水平方向向左,F=mgtanθ∴a=gtanθ左gtanθ

例9.

一質(zhì)量為M、傾角為θ楔形木塊，靜止在水平桌面上，與桌面動(dòng)摩擦原因?yàn)棣?，一物塊質(zhì)量為m，置于楔形木塊斜面上，物塊與斜面接觸是光滑，為了保持物塊相對(duì)斜面靜止，可用一水平力F推楔形木塊，如圖示，此水平力大小等于

.θ

解：對(duì)于物塊，受力如圖示：mgFN1物塊相對(duì)斜面靜止，只能有向左加速度，所以協(xié)力一定向左．由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得mgtanθ=ma

a=gtanθ對(duì)于整體受力如圖示：fFθ(M+m)gFN2由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得F–f=(m+M)aFN2-(m+M)g=0f=μFN2=μ(m+M)g

∴F=f+(m+M)a=(m+M)g(μ+tanθ)

(m+M)g(μ+tanθ)解：由牛頓第二定律得,例10.(理綜全國(guó)卷I/14)一質(zhì)量為m人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為，g為重力加速度．人對(duì)電梯底部壓力為（）A．B.2mg C.mgD．

D電梯對(duì)人支持力為由牛頓第三定律得，avFNFN′mg所求壓力為FN′=4mg/3,FN=ma+mg=4mg/3,FN-mg=ma,例11．(北京春季理綜20)如圖，一個(gè)盛水容器底部有一小孔．靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一直保持平動(dòng)，且忽略空氣阻力，則（） A．容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水 B．將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔不向下漏水 C．將容器水平拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水 D．將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水D容器及水均處于完全失重狀態(tài)，水不產(chǎn)生壓強(qiáng)，小孔上下方壓強(qiáng)相等，所以水不會(huì)流出．例l2．(陜西、四川、云南1)如圖所表示，一物塊位于光滑水平桌面上，用一大小為F、方向如圖所表示力去推它，使它以加速度a右運(yùn)動(dòng)。若保持力方向不變而增大力大小，則A.a變大B.a不變C．a(chǎn)變小D.因?yàn)槲飰K質(zhì)量未知，故不能確定a改變趨勢(shì)F例l2.(陜西、四川、云南1)如圖所表示，一物塊位于光滑水平桌面上，用一大小為F、方向如圖所表示力去推它，使它以加速度a右運(yùn)動(dòng)．若保持力方向不變而增大力大小，則（）A.a變大B.a不變C．a(chǎn)變小D.因?yàn)槲飰K質(zhì)量未知，故不能確定a改變趨勢(shì)FyxGFNαFcosα=ma，解：依據(jù)牛頓第二定律得，A

例13.人和雪橇總質(zhì)量為75kg，沿傾角θ=37°且足夠長(zhǎng)斜坡向下運(yùn)動(dòng)，已知雪橇所受空氣阻力與速度成正比，百分比系數(shù)k未知，從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得雪橇運(yùn)動(dòng)v-t圖象如圖中曲線AD所表示，圖中AB是曲線在A點(diǎn)切線，切線上一點(diǎn)B坐標(biāo)為（4,15），CD是曲線AD漸近線，g取10m/s2，試回答和求解：⑴雪橇在下滑過(guò)程中，開(kāi)始做什么運(yùn)動(dòng)，最終做什么運(yùn)動(dòng)？⑵當(dāng)雪橇速度為5m/s時(shí)，雪橇加速度為多大？⑶雪橇與斜坡間動(dòng)摩擦因數(shù)μ多大？t/sv/ms-15

401510DABC解：⑴由圖線可知，雪橇開(kāi)始以5m/s初速度作加速度逐步減小變加速運(yùn)動(dòng)，最終以10m/s作勻速運(yùn)動(dòng)⑵t=0，v0=5m/s時(shí)AB斜率等于加速度大小a=Δv/Δt=10/4=2.5m